Дано:
- Расход бензина: 3,3 л/100 км.
- Скорость: 90 км/ч.
- Мощность двигателя: 7 кВт.
- Плотность бензина: 700 кг/м³.
- Удельная теплота сгорания бензина: 46 МДж/кг.
Найти:
- КПД двигателя в этом режиме.
Решение:
1. Переведем расход бензина в массу.
Объем бензина на 100 км: 3,3 л = 0,0033 м³.
Масса бензина:
m = V * ρ = 0,0033 м³ * 700 кг/м³ = 2,31 кг.
2. Найдем количество энергии, выделяющейся при сгорании бензина.
Q = m * q, где q = 46 МДж/кг = 46 * 10^6 Дж/кг.
Q = 2,31 кг * 46 * 10^6 Дж/кг = 106,26 * 10^6 Дж.
3. Определим время, за которое мотоцикл проезжает 100 км.
Время = расстояние / скорость = 100 км / 90 км/ч = 100000 м / 90 * 3600 с = 4000 с.
4. Найдем работу, выполненную двигателем за это время.
W = P * t = 7 кВт * 4000 с = 7 * 10^3 Вт * 4000 с = 28 * 10^6 Дж.
5. Теперь рассчитаем КПД:
η = W / Q = (28 * 10^6 Дж) / (106,26 * 10^6 Дж).
η = 28 / 106,26 = 0,263 или 26,3%.
Ответ:
КПД двигателя в этом режиме составляет 26,3%.